伏安法测量电阻
伏安法是使用电流表和电压表直接测量导体电阻的常用方法。它大致可以分为两种类型:内部连接的电流表和外部连接的电流计。
1基本介绍
伏安法(也称为伏特测量法或安培测量法)是一种常见的测量电阻的方法,它使用部分电路欧姆定律:R=U/I来测量电阻值。使用电流表测量在该电压下通过未知电阻器的电流,然后计算未知电阻器的电阻值。这种测量电阻的方法被称为伏安法。
2实验原理
欧姆定理或由I=U/R,R=U/I导出
电阻=电压除以电流
R是导体的电阻(单位:欧姆)
U是导线两端的电压(单位:伏特)
I是通过导体的电流(单位为安培A)
3应用程序
使用并联的电压表测量电阻器两端的电压,使用串联的电流表测量电阻器通过的电流强度。然而,由于仪表内阻对测量结果的影响,这种方法往往会带来显著的系统误差。
有两种连接方式:外部连接和内部连接。所谓内外连接是指将电流表连接在电压表的外部或内部。
这样,当外部连接时,测量的电流是电压表和电阻器之间的并联,电压值是准确的。根据欧姆定律,并联时的电流分布与电阻器成反比。这种连接方法适用于测量电阻值较小的电阻器;连接在内部的电流表是准确的,但电压表测量电流表和电阻器共享的电压。根据欧姆定律,串联的电压分布与电阻器成正比。这种连接方法适用于测量具有高电阻值的电阻器。
此外,为了消除电压表和电流表的影响,人们也有各种使用伏安法测量电阻的补偿电路,但都需要使用电流表,而且电路非常繁琐。
虽然伏安法测量电阻的精度不是很高,但使用的测量仪器相对简单方便。它是测量电阻的最基本方法,测量电阻的方法多种多样,如替代法和惠斯通电桥法。
滑动变阻器的功能
1) 保护电路。
2) 通过调节被测电阻器两端的电压和电路中的电流来改变电路电压,并进行多次实验,使实验更加准确。(但是,灯泡电阻的变化通常被忽略,在学习中不需要)
3) 改变电路中的总电阻起到分压器的作用。
电路图如下图所示(注意每个仪表的连接方式,小心电路短路)
(连接前应断开开关)
(连接电器时,应将滑动变阻器调整到最大电阻,因为过大的电流很容易烧坏。)
(注意电压表连接的位置)